CN104533575B - 一种pm 颗粒捕集器再生设备 - Google Patents
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Abstract
一种PM颗粒捕集器再生设备，包括反吹气体发生部分与颗粒捕集器再生加热部分；反吹气体发生部分包括储气罐，储气罐的输入端连接气泵，储气罐的输出端经电磁阀连接颗粒捕集器再生加热部分；颗粒捕集器再生加热部分包括内部能够容纳颗粒捕集器的加热器，加热器的底部通过扰流板与储气罐的输出端相连；储气罐上设置有用于采集罐内气体压力的压力变送器，加热器内部安装有用于检测加热温度的热电偶；压力变送器与热电偶连接外部的控制器，控制器输出信号控制电磁阀的开闭。本发明热电偶全程监测温度，当燃烧时间足够且储气罐气体压力满足要求时，电磁阀自动打开，释放压力气体进行反吹，操作简单方便，颗粒捕集器燃烧控制更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油机尾气净化辅助设备，具体涉及一种PM颗粒捕集器再生设备。
背景技术
PM颗粒捕集器对碳的过滤效率较高，可达到60％～90％，在过滤中，颗粒物在捕集器内会导致柴油机排气背压升高，当排气背压达到16～20kPa时，柴油机性能开始恶化，因此必须定期地除去颗粒，使捕集器恢复到原来的工作状态，即再生。燃烧器喷油加热再生和电加热再生比较容易在电控系统上实现，而电加热对电瓶的损害较大，并且不易在中小型车上实现，因此主要研究燃烧器喷油加热的再生方式。目前市场上比较流行的PM颗粒捕集器再生途径主要包括车上再生、LPG燃烧再生与车外再生。
车上再生是指当PM颗粒捕集器需要再生时，不将装置从车上卸下，而是直接在车上采用某种方式，实现再生，这种再生方式的效率低，耗能大。LPG燃烧再生是指车上为颗粒捕集器再生设置有专用的液化石油气燃料箱，简称LPG箱，当PM颗粒捕集器需要再生时，向颗粒捕集器中通入液化石油气燃料，并在车上将液化石油气燃料点燃，燃烧PM颗粒捕集器中过滤下来的碳氮颗粒物，这种再生方式系统复杂，燃烧又会产生二次污染。车外再生是指当PM颗粒捕集器需要再生时，将颗粒捕集器从车上卸下，采用某种方式实现再生。传统的车外再生大多数采用的处理方式是简单燃烧，比较好的再加以鼓风机辅助，将燃烧的灰尘除掉，这种方式能量浪费严重，燃烧效果差，且反吹气体的压力不大，不能将颗粒捕集器中剩下的杂质有效去除。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种燃烧温度能够检测，反吹气体压力能够控制，进而使得再生效果好的PM颗粒捕集器再生设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括反吹气体发生部分与颗粒捕集器再生加热部分；反吹气体发生部分包括储气罐，储气罐的输入端连接气泵，储气罐的输出端经电磁阀连接颗粒捕集器再生加热部分；颗粒捕集器再生加热部分包括内部能够容纳颗粒捕集器的加热器，加热器的底部通过扰流板与储气罐的输出端相连；
所述的储气罐上设置有用于采集罐内气体压力的压力变送器，所述的加热器内部安装有用于检测加热温度的热电偶；压力变送器与热电偶连接外部的控制器，控制器输出信号控制电磁阀的开闭。
所述的压力变送器通过90°阴阳接头螺纹管安装在储气罐上。
所述的电磁阀为两位两通电磁阀。
所述的加热器安装在带支腿的底座上，且底座中心开设有用于安装扰流板的通孔。
所述的扰流板气流入口通过90°弯头连接储气罐的输出端。
所述的加热器上部设置有用于封闭加热腔体的上盖。
所述的加热器采用履带式加热器。
所述的加热器外周还包覆有保温层；所述的上盖与颗粒捕集器之间，底座与加热器之间以及底座与扰流板之间均设置有隔热石棉。
所述的上盖为倒锥形结构，并且上盖的顶端设置有能够活动的挡盖。
所述的颗粒捕集器端部固定有颗粒捕集器固定盘，上盖底面的隔热石棉上设置有若干个用于连接颗粒捕集器固定盘的定位柱，颗粒捕集器固定盘上对应开设有能够插入定位柱的安装孔，上盖两侧设置有提手。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：工作时将颗粒捕集器放入加热器内部的加热腔体中，然后通电使反吹气体发生部分投入工作，安装在加热器内部的热电偶实时采集加热温度，并将信号输入控制器，控制器同时连接用于实时采集储气罐内气体压力的压力变送器，当加热温度到设定值时，控制器开始计时，当颗粒捕集器燃烧时间达到设定值且储气罐中的气体压力满足要求时，控制器输出信号控制电磁阀自动打开，释放高压气体，进而对颗粒捕集器中碳烟颗粒燃烧后的灰尘进行反吹。本发明加热器的底部通过扰流板与储气罐的输出端相连，使高压气体能够扩散至整个颗粒捕集器底面，最大效率的完成反吹任务，使颗粒捕集器的再生效果达到最优。本发明采用车外再生的方式进行PM颗粒捕集器的清理，在现有技术的基础上具有安全、高效、低耗能的特点，对车辆的发动机以及电池的损耗较小；采用高压气体反吹，能够将颗粒捕集器孔隙通道内的杂质去除的更彻底；本发明在工作时，热电偶全程监测温度，当燃烧时间足够且储气罐气体压力满足要求时，电磁阀自动打开，释放压力气体进行反吹，如此循环反复，直到颗粒捕集器两端压差达到正常工作要求时，加热器停止加热，空气泵停止压缩空气，结束颗粒捕集器的再生过程，操作过程简单方便，颗粒捕集器燃烧控制更加精确。
进一步的，本发明扰流板气流入口通过90°弯头连接储气罐的输出端，使得高压气体能够垂直从颗粒捕集器底部向上反吹，反吹效果更好。
进一步的，本发明加热器采用履带式加热器，通过履带式加热器加热，使得能量的集中度增加，提高了能量的利用率。
进一步的，本发明的加热器外周还包覆有保温层，并且上盖与颗粒捕集器之间，底座与加热器之间以及底座与扰流板之间均设置有隔热石棉，使得颗粒捕集器再生加热部分的外表温度不至于过高而发生人员烫伤事故。
进一步的，本发明的上盖为倒锥形结构，并且上盖的顶端设置有能够活动的挡盖，这样保证气体排出的同时不会将大量颗粒带出装置，造成污染。
附图说明
图1本发明的整体结构示意图；
图2本发明储气罐安装气源箱的整体总装示意图；
图3本发明再生装置的爆炸示意图；
图4本发明高压气体发生装置的结构示意图；
图5本发明再生装置底座的结构示意图：(a).再生装置底座的仰视图；(b).再生装置底座的俯视图；
图6本发明再生装置顶盖的结构示意图：(a).再生装置顶盖的仰视图；(b).再生装置顶盖的俯视图；
图7本发明颗粒捕集器固定盘的结构示意图：(a).颗粒捕集器固定盘仰视图；(b).颗粒捕集器固定盘俯视图；
图8本发明气源箱的结构示意图；
图9本发明颗粒捕集器焊接固定盘的结构示意图；
图10本发明加热器与保温层组合结构示意图；
附图中：Ⅰ-反吹气体发生部分；Ⅱ-颗粒捕集器再生加热部分；1-储气罐；2-气泵；3-电磁阀；4-压力变送器；5-颗粒捕集器；6-加热器；7-扰流板；8-热电偶；9-90°阴阳接头螺纹管；10-90°弯头；11-底座；12-隔热石棉；13-上盖；14-挡盖；15-定位柱；16-提手；17-气源箱；18-保温层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，本发明在结构上包括反吹气体发生部分Ⅰ与颗粒捕集器再生加热部分Ⅱ；反吹气体发生部分Ⅰ包括储气罐1，储气罐1的输入端连接气泵2，储气罐1的输出端经电磁阀3连接颗粒捕集器再生加热部分Ⅱ；颗粒捕集器再生加热部分Ⅱ包括加热器6，加热器6安装在带支腿的底座11上，加热器6的底部通过扰流板7与储气罐1的输出端相连；储气罐1上设置有用于采集罐内气体压力的压力变送器4，加热器6内部安装有用于检测加热温度的热电偶8；压力变送器4与热电偶8连接外部的控制器，控制器输出信号控制电磁阀3开闭。参见图2，本发明储气罐1的外部还设置有包覆储气罐1的气源箱17。参见图8，气源箱17的四周开设有排气孔。
参见图3，本发明颗粒捕集器再生加热部分Ⅱ的底座11中心开设有安装扰流板7的通孔，扰流板7的气流入口通过90°弯头10连接储气罐1的输出端，颗粒捕集器5放置在加热器6内部的腔体之中，使用两个热电偶8从加热器6顶部两侧伸入加热器6内部，加热器6上部设置有封闭加热腔体的上盖13。加热器6采用履带式加热器。上盖13与颗粒捕集器5之间，底座11与加热器6之间以及底座11与扰流板7之间均设置有隔热石棉12。
参见图4，本发明反吹气体发生部分Ⅰ的压力变送器4通过90°阴阳接头螺纹管9安装在储气罐1上部，电磁阀3为两位两通电磁阀，储气罐1与气泵2之间通过塑料软管相接。
参见图5(a)与图5(b)，本发明的底座11具有均匀分布的三个支腿，并且底座11的承载面具有向上设置的凸缘，底座11中心开设有安装扰流板7的通孔。
参见图6(a)与图6(b)，本发明的上盖13为倒锥形结构，并且上盖13的顶端设置有能够活动的挡盖14，挡盖14采用尼龙盖。参见图7(a)，7(b)及图9，颗粒捕集器5的端部固定有颗粒捕集器固定盘，上盖13底面的隔热石棉12上设置有若干个用于连接颗粒捕集器固定盘的定位柱15，颗粒捕集器固定盘上对应开设有能够插入定位柱15的安装孔，上盖13两侧设置有提手16。参见图10，颗粒捕集器再生加热部分Ⅱ的加热器6外周还包覆有保温层18。
本发明采用车外再生的方式进行PM颗粒捕集器的清理，具有安全、高效、低耗能的特点，对车辆的发动机以及电池的损耗较小；采用高压气体反吹，能够将颗粒捕集器孔隙通道内的杂质去除的更彻底；本发明在工作时，热电偶全程监测温度，当燃烧时间足够且储气罐气体压力满足要求时，电磁阀自动打开，释放压力气体进行反吹，如此循环反复，直到颗粒捕集器两端压差达到正常工作要求时，加热器停止加热，空气泵停止压缩空气，结束颗粒捕集器的再生过程，装置连接报警灯与蜂鸣器，能够对结束时刻进行提醒，操作过程简单方便，颗粒捕集器燃烧控制更加精确。
Claims (5)
1.一种PM颗粒捕集器再生设备，其特征在于：包括反吹气体发生部分(Ⅰ)与颗粒捕集器再生加热部分(Ⅱ)；反吹气体发生部分(Ⅰ)包括储气罐(1)，储气罐(1)的输入端连接气泵(2)，储气罐(1)的输出端经电磁阀(3)连接颗粒捕集器再生加热部分(Ⅱ)；颗粒捕集器再生加热部分(Ⅱ)包括内部能够容纳颗粒捕集器(5)的加热器(6)，加热器(6)的底部通过扰流板(7)与储气罐(1)的输出端相连；所述的电磁阀(3)为两位两通电磁阀；
所述的储气罐(1)上设置有用于采集罐内气体压力的压力变送器(4)，所述的加热器(6)内部安装有用于检测加热温度的热电偶(8)；压力变送器(4)与热电偶(8)连接外部的控制器，控制器输出信号控制电磁阀(3)的开闭，所述的压力变送器(4)通过90°阴阳接头螺纹管(9)安装在储气罐(1)上；所述的加热器(6)安装在带支腿的底座(11)上，且底座(11)中心开设有用于安装扰流板(7)的通孔；扰流板(7)气流入口通过90°弯头(10)连接储气罐(1)的输出端；加热器(6)上部设置有用于封闭加热腔体的上盖(13)。
2.根据权利要求1所述的PM颗粒捕集器再生设备，其特征在于：所述的加热器(6)采用履带式加热器。
3.根据权利要求1所述的PM颗粒捕集器再生设备，其特征在于：所述的加热器(6)外周还包覆有保温层(18)；所述的上盖(13)与颗粒捕集器(5)之间，底座(11)与加热器(6)之间以及底座(11)与扰流板(7)之间均设置有隔热石棉(12)。
4.根据权利要求1所述的PM颗粒捕集器再生设备，其特征在于：所述的上盖(13)为倒锥形结构，并且上盖(13)的顶端设置有能够活动的挡盖(14)。
5.根据权利要求1所述的PM颗粒捕集器再生设备，其特征在于：所述的颗粒捕集器(5)端部固定有颗粒捕集器固定盘，上盖(13)底面的隔热石棉(12)上设置有若干个用于连接颗粒捕集器固定盘的定位柱(15)，颗粒捕集器固定盘上对应开设有能够插入定位柱(15)的安装孔，上盖(13)两侧设置有提手(16)。
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